一种基于扩展MUSIC算法的导向矢量估计算法

摘要

导向矢量是天线阵的核心参数,对阵列增益计算、波束形成精度以及抗干扰性能均有重要意义.通道失配是天线阵工程应用面临的基本问题,严重影响导向矢量的估计精度.本文在建立通道失配条件下阵列信号模型的基础上,提出了一种新的扩展MUSIC算法,将理想阵列下对俯仰角、方位角的二维搜索变形为通道失配情况下对N维导向矢量的直接搜索(N为阵元个数),以实现对导向矢量的精确估计;同时,针对N维复数空间的搜索计算量问题,根据信号的平稳循环特性,将搜索空间由N维有效降低为一维.仿真结果表明,本文提出的算法能够较好的克服通道失配对导向矢量估计的影响,当数据累积时间为1秒时,导向矢量中每个元素的幅度估计误差小于0.1dB、相位估计误差小于0.1度.本算法对于高精度的静止地面站(或接收机)具有重要的应用价值.